专利名称：用于产品透滤的方法和执行这种方法的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及如独立权利要求前序部分所述的一种用于产品透滤的方法、一种用于执行该方法的装置、一个具有该装置的过滤设备以及对该装置和该过滤设备的应用。
背景技术：
通过膜过滤机构在将纯化流体输入到产品的条件下的产品过滤称为透滤，由此降低在产品中经过过滤的内容物的浓度，即产生这种物质的纯化，而不会必然导致在产品中不经过过滤的内容物的加浓或者内容物的浓缩。作为纯化流体使用无产品的纯化流体、如单独输送的水或者溶剂、产品特有的渗透剂，它们例如从一个后置的透滤级中取出，或者使用两者的混合物(为此参见R.F.Madsen的Design of sanitaryand sterile UF-and diafiltration plants，Separation and PurificationTechnology，22-23(2002)79-87)。渗透剂最终从膜过滤机构回流到产品流，如同有时用于调节渗透效率所使用的那样，然而这种回流不是透滤，在这里不产生纯化，而是仅仅在一个循环中产生经过过滤的内容物的循环。
目前已知的透滤工艺都存在缺陷，产品的纯化率、即经过过滤的内容物在产品中的损耗程度在静止的运行条件下，如同它们对于连续工作的多级大设备必不可少地那样，是不可设定的并因此只能有限地影响所产生的浓缩和渗透流的质量和流量。
发明内容
因此本发明的任务是提供一种方法和装置，它们不具有现有技术的缺陷或者它们至少部分地避免这些缺陷。
这个任务通过如独立权利要求所述的方法、装置和过滤设备得以实现。
本发明的第一方面涉及一种用于产品透滤的方法。在此对于一个为了过滤输送到膜过滤机构的要被透滤的产品流、例如浓缩的果汁流输送一种无产品的纯化流体、如水的第一流体流和一种产品特有的渗透剂、例如由所使用的过滤机构回输的或者由其它过滤方法制备的渗透剂的第二流体流，使得产品流在进入膜过滤机构之前通过第一和第二流体流稀释。在此作为第一流体流输送的纯化流体和作为第二流体流输送的含有产品特有的经过过滤的内容物的渗透剂的流量比设定或调节到一个所期望的数值。由此得到的优点是，可以设定或调节纯化率，它在仅仅输送无产品的纯化流体时是最大的并且在仅仅输送产品特有的渗透剂时是最小的，并且能够在宽的范围中对于固定的运行条件自身地设定或调节所产生的浓缩流和渗透剂流的质量和流量，例如与对于连续工作的多级大设备所要求的条件那样。该纯化率例如可以以百分比表示并且在这种情况下如下式计算纯化率＝(C0-Cdf)×100％C0其中C0是透滤之前在产品中经过过滤的物质的初始浓度，Cdf是在透滤之后在产品中经过过滤的物质的最终浓度。
在本方法的一种优选实施方式中还设定或调节所输送的由第一和第二流体流组成的液体总量，由此能够设定或调节作为滞留物离开膜过滤机构的产品流的粘度。
如果测量膜过滤机构的渗透流、即通过膜过滤机构产生的渗透剂的体积流或质量流，并且根据渗透流设定由所输送的第一和第二流体流总和组成的所输送的液体总量，则可以针对性地调节或设定离开膜过滤机构的产品流的一个确定的浓缩率或稀释率。通过总体上精确地输送与通过膜过滤机构作为渗透剂排出同样多的液体，也可以有针对性地避免产品流的浓缩或者稀释。
在另一优选的实施方式中第一和第二流体流作为分别可以相互独立设定的流体流制备。由此可以以简单的方式不仅设定或调节流体流相互间的比例而且设定或调节所输送液体的总量。
在本方法的另一优选实施方式中要被透滤的产品流在回路中通过膜过滤机构循环，由此如果期望则能够实现经过过滤的内容物的实际上完全的纯化或者几乎100％的纯化。
如果作为第二流体流使用由这种透滤工艺的膜过滤机构产生的渗透剂，则只要期望，通过使所产生的渗透剂返回到要被过滤的产品流，就可以完全防止经过过滤的内容物的纯化，这对应于一个0％的纯化率。如果要被过滤的产品流如上所述在一个回路中通过膜过滤机构循环，则可以在0％至100％之间任意调节纯化率。
在本方法的另一优选的实施方式中保证，使膜过滤机构渗透剂端的压力保持基本恒定并且与所输送的渗透剂和纯化流体的总量无关并且与这个流体流相互间的比例无关。由此能够防止产生负的传输膜压力，这尤其对于具有层式膜的膜过滤机构可能导致膜的损坏。优选使膜过滤机构的渗透剂端保持在大气压上，因为这一点能够通过简单且可靠的方式通过通风实现。
在本方法的另一优选的实施方式中，使作为产品流提供的产品事先在一个或多个前置的透滤工艺中纯化。即实现一个多级透滤，其中对于上述的透滤工艺前置另一透滤工艺，由此对于上述的方法提供一个产品流，它已经通过透滤去除经过过滤的内容物。通过这种方法也能够以连续的过滤过程在产品高产量时实现良好的纯化效果。
在此优选在前置的透滤工艺中仅仅使用产品特有的渗透剂作为纯化流，它以优选的方式在相应的透滤工艺中和/或在直接衔接在这个工艺上的透滤工艺中产生。通过这种方法只使用渗透剂作为纯化流体，它在经过过滤的内容物上含有与在各自工艺中产生的渗透剂相同或更少的流量，由此可以省去无产品的纯化流体并且总体上在所有前后连接的透滤工艺上看去通过最小的无产品纯化流体量对于经过过滤的内容物的最大浓度在渗透剂中实现最大的纯化效果。
优选对于这种多级的透滤工艺在单个前置的透滤工艺中单个测量由膜过滤机构产生的渗透剂量并且分别根据所测量的渗透剂量设定或调节在各透滤工艺中作为纯化流体输送的渗透剂量。由此对于变化的产品质量也能够保证稳定的运行条件，这对于连续工作的多级大设备是极其重要的，用于保证经济且可靠的运行。在此优选，在相应的透滤工艺中作为纯化流体输送的渗透剂对应于在这个工艺中所产生的渗透剂量的10％至100％，优选80％至100％，其中对于小于100％的数值实现产品流的一个浓缩。
对于这种多级的透滤工艺也优选的是，至少前置的透滤工艺或所有的透滤工艺的膜过滤机构的渗透剂端保持在一个一致的、基本恒定的压力上，由此可以使工艺过程和设备技术的费用保持微少。在此优选使渗透剂端基本保持在大气压上，因为这一点能够特别简单且可靠地实现。
在此如果使前置的透滤工艺或所有的透滤工艺的膜过滤机构的渗透剂端通过连接管道相互连接，则得到一个所使用的过滤设备的特别清晰且可靠的结构。
在本方法的另一优选的实施方式中对透滤工艺前置另一膜过滤工艺、并且尤其是纳米过滤工艺、超过滤工艺和/或微过滤工艺。这种工艺是一种生产工艺，通过它可以使一种初级产品经济地并且如果期望可以基本上完全分成经过过滤的和不经过过滤的组成部分。
对于按照本发明第一方面以优选的方式使用一种果汁、尤其是核果果汁、草莓汁、柠檬汁、菠萝汁、葡萄汁、苹果汁或梨汁作为产品。对于这种产品，按照本发明的优点可以特别明显地体现出来。
本发明的第二方面涉及一种用于执行按照本发明的第一方面的方法的装置。该装置具有膜过滤机构，例如一种由多个并联和/或前后串联的膜过滤模块的布局，它们配有一个产品入口、一个产品出口和一个渗透剂出口。同样存在一个用于将产品流输送到产品入口的产品输送机构、一个用于将纯化流体流输送到产品流的纯化流体输送机构、一个用于将产品特有的渗透剂流输送到产品流的渗透剂输送机构和用于设定或调节输送到产品输送机构的纯化流体流与渗透剂流的相互比例的调整机构并以优选的方式也用于设定或调节通过第一和第二流体流输送的总流体流量。通过这个装置能够执行按照本发明第一方面的透滤并且在宽的范围中设定或调节所产生的浓缩流和渗透剂流的质量和流量。
在一种优选的实施方式中，可以相互独立地设定所输送或可以输送到产品流的纯化流体流和渗透剂流，使得通过它们的设定或调节不仅可以设定或调节它们相互间的比例而且可以设定或调节输送到产品流的这个流的总量。
在本装置的另一优选的实施方式中，这个装置还包括一个附属于调整机构的自动调节器，通过它可以在一个调节回路中自动化地设定或调节由所输送的纯化流体量和所输送的渗透剂量组成的总量和/或所输送的纯化流体量与所输送的渗透剂量的比例，以优选的方式根据连续地或间断地通过测量所获得的工艺参数、例如产品粘度、由膜过滤机构产生的渗透剂量或者产品入口上的压力。通过这种方法对于变化的产品质量也可以自动地保证由膜过滤机构排出的产品流的确定的恒定纯化率和必要时确定的恒定的粘度。
以优选的方式使所述渗透剂输送机构由渗透剂回输机构构成，用于使渗透剂从膜过滤机构的渗透剂出口回输到产品流。由此能够省去外部制备的渗透剂并且除了纯化流体以外使用由本装置的膜过滤机构产生的渗透剂，用于在过滤前稀释产品。
在本装置的另一优选的实施方式中，所述膜过滤机构的产品入口和产品出口通过一个循环泵相互连接到一个产品回路，由此能够使至少一部分产品多次地首先通过纯化流体和渗透剂稀释，然后过滤并由此与简单的通流过滤相比明显提高装置的纯化率。
在此优选存在一个用于将产品流导引到产品回路的产品供给管道和一个用于将产品流从产品回路中排出的产品排出管道，由此能够实现本装置的连续运行。
以优选的方式使所述产品供给管道在这些装置中与产品排出管道逆流地通入产品回路，由此可靠地防止刚刚输送到产品回路的产品排流到产品排出管道中并使产品通过流动输送到膜过滤机构。
还优选使所述产品供给管道和产品排出管道设置在膜过滤机构的产品出口与循环泵之间部位的产品回路里面，由此使供使用的泵功率完全用于膜过滤机构供给。
同样有利的是，所述纯化流体输送机构通入到膜过滤机构的产品出口与循环泵之间部位、尤其是产品排出管道与循环泵之间部位的产品回路里面，因为由此可以可靠地防止所输送的纯化流体排流到产品排出管道。这一点对于渗透剂输送机构的结构同样有效。
在本装置的另一优选实施方式中，所述纯化流体输送机构和渗透剂输送机构通过两个独立的或者通过一个公共的入口通到产品流里面，其中在后一种情况下的优点是，所述纯化流体与渗透剂可以在进入产品流之前已经混合。
在另一优选的实施方式中，构成所述装置，使得过滤机构的渗透剂出口上的压力与所输送的纯化流体量和渗透剂量无关，使得在改变这个量时在渗透剂出口上的压力没有变化。在此有利的是这样构成这个装置，使得渗透剂出口上的压力对于大气压基本恒定，这例如由此实现，使用一个通风的渗透剂排出管道。通过这种方法能够可靠地防止在膜过滤机构的渗透剂端上产生压力，它对于层式膜可能导致膜损坏。
如果在渗透剂输送机构和/或在纯化流体输送机构中以优选的方式设置一个可以调节的渗透剂泵或纯化流体泵，则也可以以微小的压力、例如由位于大气压下的罐制备渗透剂和/或纯化流体。此外对于可调节和以优选的方式测定体积的泵能够实现所输送的渗透剂量和/或纯化流体量的方便设定或调节。
本发明的第三方面涉及一种具有一个按照本发明第二方面的装置的过滤设备，其中该过滤设备以优选的方式是一个连续工作的膜过滤设备。通过这种过滤设备能够特别有利地使用本发明。
在一种优选的实施方式中，前至于其含有的按照本发明第二方面的装置所述过滤设备具有一个或多个其它的透滤级。此外这样构成过滤设备，使得仅仅将自身的渗透剂和/或其余过滤级的渗透剂作为纯化流体输送到其余透滤级，其中优选可以将后置于每个其它透滤级的透滤级的渗透剂输送到每个其它的透滤级。通过这种方式可以通过一个最小的外部纯化流体实现一个最大的纯化率并且以一个最大的经过过滤的物质的浓度在渗透剂中产生一个最小的渗透剂总量。
在所述过滤设备的另一优选实施方式中，所述其它透滤级具有调整机构，通过它们可以设定、尤其是相互独立地设定通过渗透剂输送机构输送到各个级的渗透剂量，并且以优选的方式这样调节，使得所输送的渗透剂量分别对应于相应的透滤级的渗透效率。通过这种方式可以对于每个透滤级设定产品粘度并且保证过滤设备的可靠运行。
在此优选使所述调整机构包括一个自动调节器，通过它可以自动地分别调节通过渗透剂输送机构所输送的渗透剂量，以优选的方式设定到相应的透滤级的渗透剂量，由此可以在相应的透滤级中防止产品浓缩。
以优选的方式这样构成所述过滤设备，使得其它透滤级的过滤机构的渗透剂端上的压力与通过渗透剂输送机构输送的渗透剂量无关，由此在这个渗透剂量变化时使过滤机构的渗透剂端上的压力基本没有变化。由此能够以简单方法保持传输膜压力恒定。
同样优选使所述过滤设备的其它透滤级或所有透滤级的过滤机构的渗透剂端相互连接，使得在运行中在过滤机构的渗透剂端上呈现一个基本相同的压力。由此降低设备技术费用并且易于执行所述过程。如果可以使渗透剂端与外界联通，使得渗透剂端上的压力基本对应于大气压，则以特别简单的方式实现这一点并且可以可靠地防止产生一个负的传输膜压力。
如果所述其它透滤级的过滤机构的渗透剂端通过以优选的方式可调节的渗透剂泵分别与前置透滤级的过滤机构的渗透剂输送机构连接，则实现最佳的纯化效果。
在另一优选的实施方式中所述过滤设备以有利的方式前置于透滤级具有纳米过滤级、超过滤级和/或微过滤级。通过这种过滤设备能够以经济的方式使液体的初始产品基本完全分成经过过滤的物质和不经过过滤的物质，如果期望的话。
本发明的第四方面涉及按照本发明的第二方面的装置和按照本发明第三方面的过滤设备的应用，所述装置和过滤设备用于过滤一种果汁、尤其是核果果汁、草莓汁、柠檬汁、菠萝汁、葡萄汁、苹果汁或梨汁。在这种应用中特别明显地显示出本发明的优点。
由独立的权利要求以及由下面借助于附图的描述给出本发明的其它结构方案、优点和应用。附图中图1以一个单个透滤级的形式示出一个按照本发明的装置的示意图，图2示出一个按照本发明的过滤设备的示意图，它具有单级的透滤和前置的多级的超滤，图3示出另一按照本发明的过滤设备的示意图，它具有多级逆流透滤和前置的多级的超滤。
具体实施例方式
由图1给出本发明的基本原理，它示出一个按照本发明的一个单个透滤级形式的装置的布置图。如同可以看到的那样，所述透滤级作为膜过滤机构具有一个横流过滤部件1，它具有一个产品入口2、一个产品出口3和一个渗透剂出口4。该产品入口2和产品出口3通过一个回路管道9通过一个循环泵5连接到一个产品回路，其中回路管道9构成一个按照要求的产品输送机构。对于产品回路可以连续地通过一个产品供给管道6通过一个供给泵7输送具有经过过滤的内容物的产品并且通过一个产品排出管道8取出具有比所输送的产品更低的经过过滤的内容物浓度的产品。在此也涉及一个敞开的产品回路，它能够实现透滤级的连续运行。在产品排出管道8与循环泵5的吸入端之间一个纯化流体输送机构10和一个渗透剂输送机构11通入到产品输送机构9并由此通入到产品回路，在该产品回路上通过一个纯化流体泵12和一个渗透剂泵13可以将确定量的纯化流体(在这里是水)和渗透剂供给到通流到产品管道的产品流里面，用于稀释这个产品流。在纯化流体泵12由一个纯化流体罐14抽吸其纯化流体期间，通过使渗透剂泵13的吸入端与横流过滤部件1的渗透剂出口4连接并因此与其过滤膜的渗透剂端连接，使渗透剂输送机构11构成渗透剂回输机构11。一个渗透剂排出管15同样与渗透剂出口连接，通过该排出管可以使多余的渗透剂排出到一个渗透剂收集容器(未示出)。如果在横流过滤部件1的渗透剂出口4中并且在渗透剂输送机构11以及纯化流体输送机构10中设置流量计16，通过它们可以独立地测量由过滤部件1产生的渗透剂流量和输送到产品流的渗透剂量和纯化流体量。所述流量计16与一个自动调节器17功能连接，它根据所测得的流量按照确定指标必要时可以实现调节作用，用于设定所输送的渗透剂量与所输送的纯化流体量之间的和/或由过滤部件1产生的渗透剂量与输送到产品流的纯化流体和渗透剂总量之间的确定的流量比例。如果需要一种调节作用，该调节作用通过控制渗透剂输送机构11和纯化流体输送机构12中的节流阀18实现或通过借助于变频器19调节渗透剂泵和纯化流体泵12，13的转速实现。在图1中简示出两种方法。
如果例如要使从过滤部件1中排出的产品不超过一个最大的浓缩度，则调节器通过流量计16获得由过滤部件1产生的渗透剂流量以及通过纯化流体输送机构10和渗透剂输送机构11输送到产品回路的渗透剂和纯化流体的量并这样调节渗透剂和纯化流体的量，使得得到一个在所产生的渗透剂流量与所输送的渗透剂和纯化流体流量之间所期望的比例。如果还要实现一个确定的纯化率，则使所输送的渗透剂量与所输送的纯化流体量之间的比例调节到一个确定数值，其中纯化率随着纯化流体量的增加和渗透剂量的减小而增大。
如果不要实现从过滤部件1排出的产品的浓缩和稀释，则将所输送的渗透剂和纯化流体总量设定或调节到一个数值，它与由过滤部件产生的渗透剂量一样大。
图2示出一个按照本发明的果汁多级过滤设备的示意图。该过滤设备具有两个前后连接的超滤级U2，U1，在其上后置一个按照图1的透滤级D1，不同之处是，在这里从一个供水管网20中取出纯化流体并且在产品排出管道8中设置一个滞留物泵21，它测定体积地地输送并作为节流泵运行。要被过滤的产品在所示情况下由未稀释的原果汁组成并且通过一个供给泵7从一个原料罐22输送到本设备。在这里所示的过滤设备的透滤级D1同样具有一个与图1所示相同的调节器，但是出于清晰的原因在这里未示出。
两个超滤级U1，U2以公知的方式作为敞开的滞留物回路通过回路过滤部件1c，1d和循环泵5c，5d构成并且这样先后地设置在透滤级D1的产品供给管道6里面，使得将一种已经浓缩的产品输送到透滤级D1的产品回路里面。两个超滤级U1，U2的横流过滤部件1c，1d与一个渗透剂收集管道15a连接，通过它使在这些过滤级U1，U2中产生的渗透剂排到一个渗透剂罐(未示出)里面。由透滤级D1产生的渗透剂，它除了含有产品特有的的经过过滤的物质以外还含有无产品的纯化流体并且在所示的果汁过滤的情况下是一种比超滤级U1，U2的渗透剂稀释的产品，通过渗透剂排出管道15排到一个独立的透析渗透剂罐或者一个公共的渗透剂罐(未示出)。
图3示出另一按照本发明的过滤设备的示意图，它具有多级的逆流透滤D1，D2，D3和前置的多级超滤U1，U2，U3，它们与在图2中所示的过滤设备不同之处仅在于，一个第三超滤级U3具有与过滤级U1，U2一致的结构并且在超滤级U1，U2，U3与透滤级D1之间设置两个其它的透滤级D2，D3。这些附加的透滤级D2，D3实际上具有与透滤级D1相同的结构，不同之处是，它不具有纯化水的输送机构。但是为此它在其渗透剂泵13a，13b的吸入端上不仅与其自身的过滤部件1a，1b的渗透剂出口连接，而且附加地还与分别后置与它们的透滤级D2，D1的渗透剂出口连接，由此可以将自身的渗透剂和/或后接的透滤级的渗透剂作为纯化流体输送到透滤级的产品回路。通过这种方法使所有透滤级D1，D2，D3的过滤部件1，1a，1b的渗透剂出口相互连接并且使多余的透析渗透剂(Dia-Permeat)离开透析渗透剂排出管道15，它作为收集管道并且通到一个通风的透析渗透剂收集罐或者渗透剂收集罐(未示出)里面。通过通风使收集罐保持在大气压上。这一点在所示实施例中是重要的，因为所示过滤部件1，1a，1b由层式膜构成，它们在一个负的传输膜压力下可能损坏。所述超滤级U1，U2，U3的横流过滤部件1c，1d，1e的渗透剂出口与一个渗透剂收集管道15a连接，通过它可以使在这些过滤级U1，U2，U3中产生的渗透剂排到一个同样通风的渗透剂罐(同样未示出)里面。
在所述申请中描述了本发明的优选实施例，要明确指出，本发明不局限于这些实施例并且也可以以其它方式在权利要求范围内部实现。尤其要指出，本发明不局限于所示的具有敞开的产品回路的连续设备形式，而是也具有其它设备，例如具有一个封闭的产品回路，在其中使产品以批量的形式长时间的过滤，直到达到一个确定的纯化率或者具有一个没有产品回路的通流透滤。
权利要求
1.用于产品透滤的方法，包括下列步骤a)制备来自产品的产品流；b)制备来自无产品的纯化流体的第一流体流；c)制备来自产品特有的纯化流体的第二流体流；d)将第一和第二流体流输送到产品流，使得这个产品流通过两种流体流稀释；e)将通过第一和第二流体流稀释的产品流输送到膜过滤机构(1)；和f)设定两种流体流相互间的比例。
2.如权利要求1所述的方法，其中，设定通过第一和第二流体流输送的液体总量。
3.如上述权利要求中任一项所述的方法，其中，在一个调节回路(16，17，18，19)中实现自动化地设定所输送的液体总量和/或两种流体流的比例。
4.如权利要求2至3中任一项所述的方法，其中，测量膜过滤机构(1)的渗透流并且根据所测得的渗透流设定通过第一和第二流体流输送的液体总量，尤其是调节到一个对应于所测得的渗透流的数值。
5.如上述权利要求中任一项所述的方法，其中，制备可以相互独立设定的第一和第二流体流。
6.如上述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述产品流在回路中通过膜过滤机构(1)循环。
7.如上述权利要求中任一项所述的方法，其中，作为第二流体流由膜过滤机构(1)提供渗透剂。
8.如上述权利要求中任一项所述的方法，其中，与液体总量无关地和/或与两种流体流相互间比例无关地使膜过滤机构(1)渗透剂端的压力基本保持恒定，尤其基本保持在大气压。
9.如上述权利要求中任一项所述的方法，其中，由作为产品流提供的产品事先以前置的透滤工艺纯化。
10.如权利要求9所述的方法，其中，在前置的透滤工艺中仅仅使用渗透剂作为纯化流体，并且尤其是，其中在前置的透滤工艺中使用渗透剂，渗透剂在相应的透滤工艺中和/或在衔接的透滤工艺中产生。
11.如权利要求9至10中任一项所述的方法，其中，对于前置的透滤工艺测量由过滤机构(1)产生的渗透剂量并且根据所产生的渗透剂量设定，尤其是调节作为纯化流体输送的渗透剂量，尤其是调节到所产生的渗透剂量的10％至100％，并且尤其调节到所产生的渗透剂量的80％至100％。
12.如权利要求9至11中任一项所述的方法，其中，使在前置的透滤工艺或所有的透滤工艺中使用的膜过滤机构(1)的渗透剂端保持在一个一致的、基本恒定的压力上，尤其基本保持在大气压上。
13.如权利要求12所述的方法，其中，使在前置的透滤工艺或所有的透滤工艺中使用的膜过滤机构(1)的渗透剂端通过连接管道相互连接。
14.如上述权利要求中任一项所述的方法，其中，对透滤工艺和必要时前置的透滤工艺前置另一膜过滤工艺、尤其是纳米过滤工艺、超过滤工艺和/或微过滤工艺。
15.如上述权利要求中任一项所述的方法，其中，作为产品使用一种果汁、尤其是核果果汁、草莓汁、柠檬汁、菠萝汁、葡萄汁、苹果汁或梨汁。
16.用于执行如上述权利要求中任一项所述方法的装置，包括a)具有产品入口(2)、产品出口(3)和渗透剂出口(4)的膜过滤机构(1)；b)一个用于将产品流输送到膜过滤机构(1)的产品入口(2)的产品输送机构(9)；c)一个用于将纯化流体流输送到产品流的纯化流体输送机构(10)；d)一个用于将产品特有的渗透剂流输送到产品流的渗透剂输送机构(11)；和e)用于设定输送到产品流的纯化流体流与渗透剂流的相应比例的调整机构(12，13，16，17，18，19)。
17.如权利要求16所述的装置，其中，构成所述调整机构(12，13，16，17，18，19)，使得可以相互独立地设定所输送的纯化流体流和渗透剂流，尤其是这样调节，使得不仅可以设定由所输送的纯化流体量和所输送的渗透剂量组成的总量而且可以设定所输送的纯化流体量与所输送的渗透剂量的比例。
18.如权利要求17所述的装置，其中，所述调整机构(12，13，16，17，18，19)包括一个自动的调节器，通过它可以在一个调节回路(16，17，18或12，13，16，17，19)中自动化地实现由所输送的纯化流体量和所输送的渗透剂流量组成的总量和/或所输送的纯化流体量与所输送的渗透剂量的比例，尤其是根据连续地或间断地通过测量所获得的工艺参数。
19.如权利要求16至18中任一项所述的装置，其中，所述渗透剂输送机构(11)是渗透剂回输机构，用于使渗透剂从膜过滤机构(1)的渗透剂出口(4)回输到产品流。
20.如权利要求16至19中任一项所述的装置，其中，所述膜过滤机构(1)的产品入口(2)和产品出口(3)通过一个循环泵(5)连接到一个产品回路。
21.如权利要求20所述的装置，还包括一个用于将产品流导引到产品回路的产品供给管道(6)和一个用于将产品流从产品回路中排出的产品排出管道(8)。
22.如权利要求21所述的装置，其中，所述产品供给管道(6)与产品排出管道(8)逆流地通入产品回路。
23.如权利要求21至22中任一项所述的装置，其中，所述产品供给管道(6)和产品排出管道(8)设置在膜过滤机构(1)的产品出口(3)与循环泵(5)之间部位的产品回路里面。
24.如权利要求21至23中任一项所述的装置，其中，所述纯化流体输送机构(10)通入到膜过滤机构(1)的产品出口(3)与循环泵(5)之间、尤其是产品排出管道(8)与循环泵(5)之间部位的产品回路里面。
25.如权利要求21至24中任一项所述的装置，其中，所述渗透剂输送机构(11)通入到膜过滤机构(1)的产品出口(3)与循环泵(5)之间、尤其是产品排出管道(8)与循环泵(5)之间部位的产品回路里面。
26.如权利要求16至25中任一项所述的装置，其中，所述纯化流体输送机构(10)和渗透剂输送机构(11)通过两个独立的或者通过一个公共的入口通到产品流里面。
27.如权利要求16至26中任一项所述的装置，其中，构成所述装置，使得过滤机构(1)的渗透剂出口(4)上的压力与所输送的纯化流体量和渗透剂量无关，使得在改变这个量时在渗透剂出口(4)上的压力没有变化，并且尤其是构成所述装置，使得渗透剂出口(4)上的压力对于大气压基本恒定。
28.如权利要求16至27中任一项所述的装置，其中，在渗透剂输送机构(11)中设置一个尤其可以调节的渗透剂泵(13)。
29.如权利要求16至28中任一项所述的装置，其中，在纯化流体输送机构(10)中设置一个尤其可以调节的纯化流体泵(12)。
30.过滤设备、尤其是连续工作的膜过滤设备，具有一个如权利要求16至29中任一项所述的装置。
31.如权利要求30所述的过滤设备，其中，对如权利要求16至29中任一项所述的装置(D1)前置一个或多个其它的透滤级(D2，D3)，并且其中构成该过滤设备，使得仅仅将对应自身的渗透剂和/或对应后置的透滤级(D2，D1)的渗透剂作为纯化流体输送到其它透滤级(D2，D3)。
32.如权利要求31所述的过滤设备，其中，所述其它透滤级(D2，D3)具有调整机构(13a，13b)，通过它们可以设定、尤其是相互独立地设定所输送的渗透剂量，并且尤其是通过它们可以使所输送的渗透剂量设定到相应的透滤级(D2，D3)的渗透剂流。
33.如权利要求32所述的过滤设备，其中，所述调整机构(13a，13b)包括一个自动调节器(17)，通过它可以自动地调节对应所输送的渗透剂量，尤其是调节到相应的透滤级(D2，D3)的渗透剂量。
34.如权利要求29至33中任一项所述的过滤设备，其中，构成所述过滤设备，使得其它透滤级(D2，D3)的过滤机构(1a，1b)的渗透剂端上的压力与分别输送的渗透剂量无关，从而在这个渗透剂量变化时使过滤机构(1a，1b)的渗透剂端上的压力基本没有变化。
35.如权利要求29至34中任一项所述的过滤设备，其中，使所述过滤设备的其它透滤级(D2，D3)或所有透滤级(D1，D2，D3)的过滤机构(1a，1b)的渗透剂端相互连接，使得在运行中在过滤机构(1a，1b或1，1a，1b)的渗透剂端上呈现基本相同的压力，尤其是可以使它们与外界联通，使得渗透剂端上的压力基本对应于大气压。
36.如权利要求35所述的过滤设备，其中，所述其它透滤级(D2，D3)的过滤机构(1a，1b)的渗透剂端通过尤其可调节的渗透剂泵(13a，13b)分别与前置透滤级的过滤机构(1，1a)的渗透剂出口连接。
37.如权利要求29至36中任一项所述的过滤设备，其中，所述设备对于透滤级(D1，D2，D3)具有前置的纳米过滤级、超过滤级和/或微过滤级(U1，U2，U3)。
38.如权利要求16至28中任一项所述的装置和如权利要求29至37中任一项所述的过滤设备的应用，所述装置和过滤设备用于过滤一种果汁、尤其是核果果汁、草莓汁、柠檬汁、菠萝汁、葡萄汁、苹果汁或梨汁。
全文摘要
本发明涉及一种用于浓缩果汁的具有一个横流过滤部件(1)的透滤级。在此该过滤部件(1)的产品入口(2)和其产品出口(3)通过一个循环泵(5)一起连接到一个产品回路，对该回路可以通过一个产品供给管道(6)连续地输送产品并且可以通过一个产品排出管道(8)连续地取出产品。该过滤部件(1)的渗透剂出口(4)通过一个回输管道(11)通过一个渗透剂泵(13)与产品回路连接，由此可以使所期望的渗透剂量回输到产品回路里面。此外存在一个具有一个纯化流体泵(12)的纯化流体输送机构(10)，通过它可以将所期望的水量作为纯化流体输送到产品回路里面。可以相互独立地设定所输送的渗透剂量和水量。通过这个透滤级对于静止的运行条件在宽的范围中不仅能够自身设定或调节产品纯化率，而且能够自身设定或调节所产生的产品滞留物和所产生的渗透剂的质量和流量，如同对于连续工作的多级大设备所要求的那样。
文档编号B01D61/18GK1921774SQ200580005401
公开日2007年2月28日 申请日期2005年1月26日 优先权日2004年2月18日
发明者E·齐默 申请人:布克-盖耶股份公司